国开电大 可编程控制器应用实训 形考任务6答案

可编程控制器应用实训形考任务六实训报告

交通信号灯PLC控制系统的实现

一、实训目的：

掌握PLC在实际生产中的典型应用，并能够独立进行简单控制系统的系统设计（系统配置及

输入/输出继电器地址分配、系统的I/O接线图、系统的流程图、控制程序的设计、编程及调试）。

二、实训要求：

1.选择社会生活或生产实践中某一种典型的PLC控制系统或产品，，并能够独立进行简单

控制系统的系统设计（系统配置及输入/输出继电器地址分配、系统的I/O接线图、系统的流程

图、控制程序的设计、编程及调试）；

2.设计选用西门子S7-200系列PLC,对其I/O口进行分配，列出PLC控制程序（梯形图

进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释。

三、实训内容：

应用PLC控制交通灯各灯按要求亮灭，并通过七段LED数码管对红灯点亮时间进行倒计时显

示，并且可以重复循环。

按下起动按钮交通灯开始工作，南北向红灯亮起并维持10s,南北向红灯工作同时东西向绿

灯亮4s,接着以1Hz频率闪烁3s最后熄灭，绿灯熄灭同时东西向黄灯亮并维持3s；黄灯熄灭时

东西向红灯开始公主并维持10s,东西向红灯工作同时南北向绿灯亮4s闪3s以1Hz频率最后熄

灭，绿灯熄灭同时南北向黄灯亮并维持3s,黄灯熄灭时南北向红灯再次亮起……循环反复。交通

灯工作同时一个七段LED数码管对红灯点亮时间进行倒计时显示，先对南北向红灯倒计时，显示

9—8—7—6—5—4—3—2—1—0,然后对东西向红灯倒计时。

四、主要实训软件硬件

（1）常用电工工具、万用表等。

（2）PC机

（3）所需设备、材料见表1。

序号|标准代号|器件名称型号规格数量备注

1PLC|S7-200CN|CPU226AC/DC/RLA16ES7216-28D23-0XB8

2SF1停止按钮|LA10-2H1红色

3SF2起动按钮LA10-2H1绿色

4PG1-6指示灯24v直流电源指示灯6红黄绿

5LED数码管LG23011AH

6QB隔离开关DZ47LE-3P+N1

7UR电源DR-120-24124V直流电源

8PPI通信电缆RS232-4851

9XT接线端子JX2-Y010若干

表1设备、材料明细表

五、实训步骤

(一)硬件设计

1.系统原理图

按下停止按钮，交通灯控制系统停止工作。交通信号灯控制PLC接线图如图1所示为交通信

号灯控制系统PLC接线图。

交通信号灯控制

PLC接线图

Q00南北红灯

Q01南北绿灯

100

Q02南北黄灯

I01

Q03东西红灯

Q04东西绿灯

DC24V

Q05东西黄灯

1M

Q10LEDO

Q11LED1

Q1.2LED2

Q13LED3

CPU

AC220VQ14LED4

226CN

Q15

ACLED5

-0-Q16LED6

NL1

1L

I

2L

4r

3LDC24V

图1交通信号灯PLC控制接线图

2.硬件连接操作

(1)根据表1配齐电器元件，并检查各电器元件的质量。

（2）根据PLC接线图2,画出电器元件布置图2。

H[SF1][SF2]

黄绿红黄®

000

绿®

教

红®

码

0红

③绿红绿黄

保黄000

URS7-200

图2电§§元件布置图

（3）根据图2电器元件布置图安装元件，各元件的安装位置整齐、匀称、间距合理，便于

元件的更换，元件紧固时用力均匀，紧固程度适当。

（4）接线。按照图3电气接线图，先接PLC、开关电源的电源和PLC输入输出点的电源，再

接输入电路，最后接输出电路。完成后的电气接线板如图4所示。

图3交通信号灯PLC控制接线图

电源装置

按钮指示灯盒

信号灯装置

CPU226CN

图4交通信号灯PLC控制实物图

(5)检查电路。通电前，认真检查有无错接、漏接等现象。

(-)编写实训程序

本设计可以采用经验设计法来完成。经过分析本设计任务可以分成两部分来完成，控制交通

灯转换部分和红灯倒计时显示部分。

分析交通灯转换部分可以发现，交通灯一次完整的工作周期为20s,每一组灯都在这20s中

固定时间段进行工作，由此我们可以把每组灯的工作时间用比较指令标示出来，并控制相应的灯

组在该时间段点亮工作，程序如图5所示。另外20s的工作周期可以用定时器指令来实现。

网络3

I

MO.OT37T37Q0.0

—II-----------1>'|----------1<=1|---------()

0100

图5比较指令程序

红灯倒计时显示主要是通过7段LED数码管显示来实现，在S7-200的指令中段码指令可以

实现7段LED数码管显示控制，程序如图6所示。

图6段码指令程序

本次设计梯形图如图7所示。

网络1网络保啜

I峋格注脚一

六、调试实训程序

根据图3进行安装接线，然后将编制好的交通灯PLC控制程序下载到PLC中，并进行程序调

试直到设备运行满足设计要求。

1.工作模式选择。将PLC的工作模式开关拨至运行或者通过STEP7-Micro/WIN编程软件执

行“PLC”荚单下“运行”子菜单命令。

2.监控。单击执行“调试”菜单下的“开始程序状态监控"子菜单命令，梯形图程序进入

监控状态。程序调试监控图如图8所示。

STEP交1MJ9.24-(SI1ATICLAD]•，X

0文冷k)15逐.9nc(t)49((1)XAd)wag

图8程序调试监控图

七、观察实训结果

1.运行交通灯。按下起动按钮SF2,观察输出线圈Q0.0〜Q0.5、QL0〜Q1.6和所有指示灯

和数码管的现象，南北向红灯亮起并维持：0s,南北向红灯工作的同时东西绿灯向亮4